一种IGBT模块结构单元制造技术

本实用新型专利技术提供一种IGBT模块结构单元，包括主回路散热器，主回路散热器包括主回路散热板，在主回路散热板的一侧设置有散热翅片，在主回路散热板的另一侧固定设置有若干并联连接的IGBT，在主回路散热器的一端设置有若干制冷风扇，制冷风扇与主回路散热板和散热翅片均垂直设置，在制冷风扇的外周设置有风扇罩，风扇罩与主回路散热板固定连接，用于将制冷风扇吹出的风导向散热翅片之间的间隙。本实用新型专利技术通过将IGBT设置在主回路散热器上，再在主回路散热器的翅片侧设置制冷风扇和风扇罩，在散热器翅片之间形成密封风道，将IGBT产生的热损耗快速带走，有效地控制IGBT的温升和不同IGBT之间的温差，从而降低了内部阻抗，优化了多个并联IGBT连通和断开时的均流。联IGBT连通和断开时的均流。联IGBT连通和断开时的均流。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT模块结构单元


[0001]本技术涉及新能源电力系统储能
，具体而言，涉及一种IGBT模块结构单元。

技术介绍

[0002]随着新能源发电装机规模不断扩张，新能源发电在电网中的比例越来高，但由于新能源发电单机容量小、数量多、布点分散，且具有显著的间歇性、波动性、随机性等特征。高比例新能源并网势必对电力系统供需平衡、安全稳定控制等带来前所未有的挑战。为提升和管制储能系统的稳定性，必须进行系统设备上模块级核心技术攻关。
[0003]现有的数字储能系统中通常需要采用多个IGBT以支持大电流的需求，多个IGBT在工作过程中会产生大量的热损耗，且多个IGBT之间容易产生较大的温差，引起内部阻抗不均，从而导致均流效果不佳，影响储能系统的使用效果。
[0004]有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

[0005]本技术解决的问题是，现有技术中，多个IGBT之间容易产生较大的温差，引起内部阻抗不均，从而导致均流效果不佳，影响储能系统的使用效果。
[0006]为解决上述问题，本技术公开了一种IGBT模块结构单元，包括主回路散热器，所述主回路散热器包括主回路散热板，在所述主回路散热板的一侧设置有散热翅片，在所述主回路散热板的另一侧固定设置有若干并联连接的IGBT，在所述主回路散热器的一端设置有若干制冷风扇，所述制冷风扇与所述主回路散热板和散热翅片均垂直设置，所述制冷风扇吹出的风沿散热翅片之间的间隙流动，在所述制冷风扇的外周设置有风扇罩，所述风扇罩与主回路散热板固定连接，用于将制冷风扇吹出的风导向散热翅片之间的间隙。
[0007]通过上述设置，所述制冷风扇吹出的风的流向与散热翅片长度延伸方向相同，从而使得风可以顺利通过散热翅片之间的间隙流动，再加上将IGBT模块结构单元设置在设备中时，散热翅片远离主回路散热板的一端被设备中的其他部件阻挡，从而使得散热翅片之间的间隙形成了两端开口的密封风道，进一步提升了风压，从而使得所述主回路散热器可以快速带走IGBT工作时产生的热量，有效地控制了IGBT的温升以及相互之间的温差，使得其内部阻抗降低，使得IGBT模块具备更佳的均流效果。
[0008]进一步的，在所述IGBT与主回路散热器之间设置导热硅脂，所述导热硅脂的厚度小于等于100μm。
[0009]所述导热硅脂可以通过丝网印刷涂敷设置，从而获得极薄的涂敷厚度和良好的均匀性，微米级厚度的导热硅脂可以显著地降低热阻，提高热传递效果，从而提升IGBT的散热效率。
[0010]进一步的，在所述主回路散热板上设置有IGBT的一侧还设置有电池侧正极铜排、第一并联铜排、上叠排、突波吸收电容和下叠排、第二并联铜排和快速熔断器，所述IGBT有
四个，其中两个IGBT的第一端与第一并联铜排连接，另外两个IGBT的第一端与第二并联铜排连接，所述电池侧正极铜排通过所述快速熔断器与所述第二并联铜排连接，四个所述IGBT的第二端与所述上叠排、突波吸收电容、下叠排连接。
[0011]通过上述设置可以实现IGBT的并联连接，从而支持储能系统的大电流需求。
[0012]进一步的，所述上叠排和突波吸收电容的第一连接管脚与所述IGBT第二端的一个电源端子同步压接固定，所述下叠排和突波吸收电容的第二连接管脚与所述IGBT第二端另一个电源端子同步压接固定。
[0013]通过上述设置，使得上叠排与突波吸收电容、下叠排与突波吸收电容之间均形成了最短的电流通路，然后接入储能系统的主回路，减少了杂感电流等的产生，从而使得IGBT模块在开通或者关断时的均流效果更好。
[0014]进一步的，在所述上叠排上设置有倾斜部，以便所述突波吸收电容的安装。
[0015]所述倾斜部的设置使得所述上叠排上部预留出更大的安装空间，便于所述突波吸收电容的安装。
[0016]进一步的，所述电池侧正极铜排、第一并联铜排、上叠排、下叠排、第二并联铜排均为紫铜T2材质。
[0017]紫铜T2具有良好的导电通流能力，可以有效地降低运行时产生的热量。
[0018]进一步的，所述电池侧正极铜排、第一并联铜排、上叠排、下叠排、第二并联铜排均经过浸塑绝缘处理。
[0019]通过上述设置，使得IGBT模块结构单元满足了设备的绝缘耐压需求。
[0020]进一步的，在所述主回路散热板上还设置有绑线支架，所述绑线支架设置在IGBT的上侧，用于固定IGBT的控制线束。
[0021]该设置便于将多个IGBT的控制线束进行梳理捆扎，使得IGBT模块结构单元更为整齐美观。
[0022]进一步的，所述主回路散热器为铝合金材质，且所述主回路散热器通过插齿工艺生产。
[0023]通过插齿工艺生产的主回路散热器，其主回路散热板和散热翅片之间没有使用其他介质，有效地避免了两者结合界面之间的热阻，大大提高了主回路散热板和散热翅片之间的传热导热能力，从而提高了主回路散热器的散热效率。
[0024]进一步的，在所述主回路散热器上设置有若干模块固定件，所述模块固定件用于所述IGBT模块结构单元的固定设置。
[0025]所述模块固定件用于与使用设备连接，从而将所述IGBT模块结构单元安装到相应的使用设备中。
[0026]相对于现有技术，本技术所述的一种IGBT模块结构单元具有以下优势：
[0027]1)通过将IGBT设置在主回路散热器上，再在主回路散热器的翅片侧设置制冷风扇和风扇罩，在散热器翅片之间形成密封风道，制冷风扇吹出的风通过密封风道流动，将IGBT产生的热损耗快速带走，从而有效地控制IGBT的温升和不同IGBT之间的温差，从而降低了内部阻抗，优化了多个并联IGBT连通和断开时的均流，通过经济方式强制风冷散热，将装置的温升控制在理想范围，保证了储能系统的稳定可靠运行；
[0028]2)上述设置使得环境温度更稳定，从而使IGBT动态参数如均流受温度的影响降
低；
[0029]3)上叠排、下叠排、突波吸收电容与IGBT电源端子直接搭接固定，用最短的电流通路接入回路，可有效减少杂散电感的产生，使得IGBT模块在开通或关断过程中更均流；
[0030]4)模块化的结构设置可以直接应用于设备研发，缩短研发周期；
[0031]5)本技术提供的IGBT模块结构单元，结构紧凑，安装维护方便。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本技术实施例所述IGBT模块结构单元的立体结构示意图；
[0034]图2为本技术实施例所述IGBT模块结构单元另一角度的立体结构示意图；
[0035]图3为本技术实施例所述IGBT模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT模块结构单元，其特征在于，包括主回路散热器(2)，所述主回路散热器(2)包括主回路散热板(201)，在所述主回路散热板(201)的一侧设置有散热翅片(202)，在所述主回路散热板(201)的另一侧固定设置有若干并联连接的IGBT(5)，在所述主回路散热器(2)的一端设置有若干制冷风扇(1)，所述制冷风扇(1)与所述主回路散热板(201)和散热翅片(202)均垂直设置，所述制冷风扇(1)吹出的风沿散热翅片(202)之间的间隙流动，在所述制冷风扇(1)的外周设置有风扇罩(101)，所述风扇罩(101)与主回路散热板(201)固定连接，用于将制冷风扇(1)吹出的风导向散热翅片(202)之间的间隙。2.如权利要求1所述的IGBT模块结构单元，其特征在于，在所述IGBT(5)与主回路散热器(2)之间设置导热硅脂，所述导热硅脂的厚度小于等于100μm。3.如权利要求1所述的IGBT模块结构单元，其特征在于，在所述主回路散热板(201)上设置有IGBT(5)的一侧还设置有电池侧正极铜排(3)、第一并联铜排(4)、上叠排(6)、突波吸收电容(7)和下叠排(8)、第二并联铜排(10)和快速熔断器(11)，所述IGBT(5)有四个，其中两个IGBT(5)的第一端与第一并联铜排(4)连接，另外两个IGBT(5)的第一端与第二并联铜排(10)连接，所述电池侧正极铜排(3)通过所述快速熔断器(11)与所述第二并联铜排(10)连接，四个所述IGBT(5)的第二端与所述上叠排(6)、突波吸收电容(7)、下叠排(8)连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成梅，慈松，刘智全，王建强，王运方，
申请(专利权)人：云储新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：